JPS58167471A - セラミツク形成用結合剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明け、アルミナのような無機粉末を焼成してセラ
ミックを形成する際に用いる、結合側に―するものであ
る。

アルミナのような無機粉末を焼成して得られるセラミッ
クは、集積回路等の基板として用いられる。従来、この
ようなセラミックは、次のようにして製造されていた。

まず、結合側と可塑側とを含む溶液にアルミナを分散さ
せて泥漿を作り、泥東をポリエステルシート上にドクタ
ーブレード等を用いて層状に塗布し、乾燥する。このよ
うにして得られたシートは、生シートまたはグリーンシ
焼成して結合側を分解させるとともにアルミナを焼結さ
せ、セラミックとする。

上記の方法において、結合側としては、エチルセルロー
ス等のセルリー樹脂檎脂、またはポリビニルブチラール
等のブチラール樹脂が用いられた。

しかし、これらの樹脂を結合側として用いると、焼成の
際残渣が残り易いという欠点があった。そのため、高温
で長時間焼成しなければならないので、コストが高くつ
いた。また、これらの樹脂では、分散性が急いのでアル
ミナが二次粒子になり易く、そのため粒子間の間隙が大
きくなり、製品に孔ができるという欠点があった。さら
に、これらの檎脂だけでは、シートに柔軟性がなく、ロ
ール状に巻いたり型で打ち抜く際壊れ易いので、可塑剤
を加えねばならないが、可塑剤を加えると焼成の際の縮
みが大きく、寸法安定性が悪いというこの発明者等は、
上記の欠点をもたない結合割用樹脂をＪｌ索した。そし
て、実験を〈シ返した結果、メタクリル酸エステルの重
合体が、焼成の際残渣が残らず、比較的低温で完全に分
解することをｌＩＩ／Ｉ紹した。しかし、メタクリル酸
エステルの中でも、メタクリル酸アルキルエステルのよ
うなありふれ九エステルの単独重合体では、分散性が不
充分であり、またシードを作ったときの柔軟性が不足し
、中はり可塑剤を必要とすることがわかった◎そこで、
さらに研究し九結果、水酸基を含まないメタクリル酸エ
ステルに、水酸基を含むメタクリル酸エステルと、アク
リル酸エステルとを加えた共重合体を用いると、分散性
がよく、シートを作ったとき過度の柔軟性を与え、しか
も焼成のＳ残渣が残らず、かつ分解温度とアルミナの焼
結１！＆度とが過当に接近していて、好都合なことを確
かめ友。この発明は、このよりなｍ認に基づ−てなされ
九ものである。

すなわち、この発明は、水酸基非含有メタクリル酸エス
テルと、水酸基含有メタクリル酸エステルと、アクリル
酸エステルとの共重合体から々る、セ５ミック形成用結
合荊である。

上記水酸基非含有メタクリル酸エステルとしては、メタ
クリル酸と脂肪族７価アルコールとのエステルが用いら
れる。具体的にいうと、ｎ−ブチルメタクリレート、イ
ソブチルメタクリレート、ノーエチルへキシルメタクリ
レート等のアルキルメタクリレート、およびジメチルア
ミノエチルメタクリレート等の第３級７主ノフルキルメ
タクリレートがこれに含まれる◎そのうちｎ−ブチルメ
タクリレートおよび２−エチルへキシルメタクリレート
が好ましい。水酸基非含有メタクリル酸エステルは、主
成分として用いるもので、その使用置け、タタ、！ない
し５０重量％が過当であり、タタないし２０重量−が好
ましく、りＪないし／ｊ重１１襲が最も好ましい。

上記水酸基含有メタクリル酸エステルとしては、メ＃　
？　ＩＪル酸と脂肪族多価アルコールとのエステルが用
いられる。具体的にいうと、ノーヒドｐキシエチルメタ
クリレート、ノーヒドロキシプロビルメタタリレート等
のヒドロキシアルキルメタクリレート、およびポリエチ
レングリフールモノメタクリレート、ポリプロピレング
リコールそノメタクリレート等がこれに含まれる。その
うち、２−ヒドロキシエチルメタタリレートが好ましい
。

水酸基含有メタクリル酸エステルの使用量は、多過ぎる
と焼成の際の分解性を聰くするので、０．７ないし２０
重量襲が適当であり、θ、ｊないしｊ重量弧が好ましく
、／ないし２重量−が最も好ましいＯ 上記アクリル酸エステルとしては、アクリル酸と脂肪族
アルコールとのエステルが用いられる。

具体的にいうと、ｎ−ブチルアクリレート、インブチル
アクリレート、ノーエチルへキシルアクリレート等のフ
ルキルアクリレート、およびジメチルアミノエチルアク
リレート等の第３級アミノアルキルアクリレートがこれ
に含まれる。そのうち、ノーエチルへキシルアクリレー
トが好ましい。アクリル酸エステルの使用量け、多過ぎ
るとφ成の際の分解性を悪くするので、０．　／ないし
Ｊθ重置襲が適当であり、ＯｏＪないし／ｊ重量襲が好
ましく、ｊないし／θ重量弧が最も好ましい。

上記水酸基非含有メタクリル酸エステルと、水酸基含有
メタクリル醗エステルと、アクリル酸エステルとの少な
くとも３種類の七ツマ−からなる共重合体は、例えば七
ツマ−の混合物に重合開始剤を加えて重合反応させるこ
とにより製造される。

その重合方法としては、懸濁重合、溶液重合、乳化重合
等における公知の技術が、そのまま適用できる。また、
得られた共重合体は、反応液から分離採取せずにそのま
ま使用する仁ともできる。

この発明のセラミック形成用結合剤を用いてセラミック
を作るには、次のようにする。まず、無機粉末（アル電
す、ジルコン、珪酸アルミニウム、酸化チタン等）に溶
剤とこの発明の結合剤七を加え、混合、脱泡して泥漿状
のセラミック塗料を作る。これを、支持体（例えばポリ
エステルシート）上に塗布し、適宜加熱して乾燥し、支
持体から−ｊぎ取りてグリーンシートを得る。グリーン
シーＦを適当な形状に打ち抜き、必要に応じて回路、文
字等を印刷して積層圧着し、焼成してセラミックを得る
。

この発明のセラミック形成用結合剤は、これを用いてセ
ラミック用の泥漿を作る際、無機粉末の分散性がよい。

そのため、無機粉末が一次粒子の形で細かく分散し１．
その結果、製品に孔ができ難い。また、分散性がよいか
ら、使用量が少なくて済み、その結果焼成時の縮み、変
形等が少なく、寸法安定性がよい。

さらに、泥漿を支持体上に塗布してグリーンシートとし
たとき、過度の柔軟性をもつシート、すなわら、ロール
状に巻くのが容易で、支持体から刺かすとき変形しない
程度の柔軟性をもつシーＦが得られる。また、そのシー
トは、打ち抜きの際壊れ−いものとなる。したがって、
この発明の結合剤を用いると、可Ｗ３割を全く用いない
で済む力・、または可塑側の使用量を極めて少なくする
ことができる。

しかも、この発明のセラミック形成用結合割１ま、グリ
ーンシートを焼成する際、分解性がよい。その丸め、残
渣が残らない。また、分解性がよいから、比較的低温で
焼成でき、し九がって加熱費用が少なくて済む。上記の
ように、この発明のセラミック形成用結合割け、数多く
の利点を有する。

次に、この発明を実施例によシさらに具体的に説明し、
比較例によりこの発明の効果を明らかにする。

実施例／ （イ）ｌ＠共重合体の一造 攪拌器、冷却管、窒素導入管、およびｍ変針をａｔ＋、
ｔた七パラプル７ラスフに、溶１１Ｊとしてトル１７７
００重量部を入れ、７ラスフ内の空気を窒素で置換し九
。次に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル
０．　／重量部と、モノマーとしてノーエチルへキシル
メタクリレ−４２１部、ノーヒドロキシエチルメタクリ
レ−１２部、およびノーエチルへキシシアタリレー１フ
０部を加え、攪拌しながらｔｏ℃に昇温し、２に時間重
合させた。

さらに、ｉｏ”ｃｉで昇温してグ時間重合させ、冷却し
て、透明粘稠な溶液として、ノーエチルへキシルメタク
リレートとノーヒドロキシエチルメタクリレーシと２−
エチルへキシルアクリレートの三元共重合体溶液を得た
。

仲）　セラミックの一造 上記三元共重合体溶液ダθ重量部に、トルエン３０部お
よびメチルエチルケＦンｊＯ部を加えて混合した。こう
して得た結合側溶液に、アルミナ粉末１０θ重量部を加
え、ボールミルでダ！時間混合してアルミナ粉末を分散
させ、セラミック塗料を得た。このセラミック塗料を、
ポリエステルフィルム上に厚さ／ｆｌになるようにキャ
スティングし、常温で、２４１時間風乾し、さらに熱風
乾燥器中／Ｑθ℃で７時間乾燥した。冷却後、乾忰物を
ポリエステルフィルムから剥がしてグリーンシートを得
た。このグリーンシートを焼成して、セラミックとした
。

上記のグリーンシートは、光沢が特に良好であり、この
ことから、アルミナがよく分散されていたことがわかっ
た。また、弾性率がΔ、り７Ｋｇ７ｙｄもあり、柔軟性
がすぐれていることがわかった。

さらＫ、抗張力が０．／ＩＫｆ／−と大きく、ポリエチ
レンフィルムからの剥離性もよいことがわかった。そし
て、焼成の際残渣が残らなかった。なお、乾燥し九三元
共重合体を熱重置分析して調べたところ、りＯ襲分解点
が３３７”Ｃで、すぐれた熱分解性を示した。

比較例／ 七ツマ−として、ノーエチルへキシルメタクリレート２
０重量部およびノーエチルへキシルアクリレート１０重
量部を用い、実施例／の←）と同様に操作して共重合体
溶液を得た。この共重合体溶液を用い、実施例／のＩＰ
）と同様に操作してグＩＪ　−ンシートを作り、焼成し
てセラミックとした。

このグリーンシートは、表面が粗雑で光沢が悪く１この
ことからアルミナの分散が悪かったことがわかった。ま
た、弾性率がコｌｌ　Ｋｐ／−で柔軟性が悪く、抗張力
が０．０１７で低く、ポリエチレンフィルムからの剥離
性も悪かった。

比較例２ 結合側溶液として、ポリビニルブチラール７２重量部、
ジブチル７タレート／重量部、トルエン５０重量部、お
よびメチルエチルケトン、ｓ０重創部の混合物を用い、
実施例／の←）と同様に操作［７てグリーンシートを作
り、焼成してセラミックとした。

このグリーンシートは、弾性率が／、、２ｊＫｙ／−で
柔軟性が劣り、抗張力がＯｌＱりＯで低く壊れ易いこと
がわかった。また、実施例／のグリーンシートを焼成す
る際に残渣が残らない温度でも、このグリーンシートで
は炭素質の残渣が残ることがわかった。

特許出願人　　積水化学工業株式会社 代表者　　藤　沼　基　利

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　水酸基非含有メタクリル醗エステルと、水醗基含有
   メタクリル酸エステルと、アクリル酸エステルとの共重
   合体からなる、セラミック形成用結合側。 コ、　水酸基非含有メタクリル酸エステルが、ノー−エ
   チルへキシルメタクリレートである、特許請求の範囲第
   １項記載のセラミック形成用結合網。 ３、　水酸基含有メタクリル酸エステルが、ノーヒドロ
   キシエチルメタクリレートである、特ｉｆ’ＦＭ求の範
   囲第１項記載のセラミツタ形成用結合網。 り、　アクリル酸エステルが、ｎ−ブチルアクリレート
   また＃−１ｔコーエチルへキシルアクリレートである、
   特許請求の範囲第１項記載のセラミック形成用結合側。 ｊ　水酸基非含有メタクリル酸エステルの含有量が、タ
   タないし３０重量≦である、特許請求の範囲第１ＪＪ記
   載のセラシック形成用結合側。 ｇ　水酸基含有メタクリル酸エステルの含有量が、０、
   　Ｏｊないし７０重量襲である、特許請求の範囲第１項
   記載のセ５ミック形成用結合割。